工業(yè)鍋爐設(shè)計中提高熱效率的探討

由于自身結(jié)構(gòu)原因和所用燃料約束，工業(yè)鍋爐熱效率通常情況下較低，一般為72%-78%，而在實際工作中由于管理、操作、司爐等一系列原因?qū)е鹿�業(yè)鍋爐實際熱效率更低，一般為70%-75%.而在發(fā)電、供熱設(shè)備中總是希望盡可能提高鍋爐的熱效率，降低燃料的消耗量，使鍋爐的熱經(jīng)濟(jì)性達(dá)到較高的程度。隨著國家提出建設(shè)節(jié)約型和諧社會的號召，分析影響鍋爐熱效率的各項熱損失產(chǎn)生的原因，研究與探討影響提高熱效率的方法有著重大的意義。

　　鍋爐的熱效率各項損失燃料通過燃燒將熱量釋放出來，并通過各種傳熱方式，將熱量傳遞給吸熱介質(zhì)，理想狀況下，燃料釋放的熱量等于介質(zhì)吸收的熱量，此時的熱效率為100%.然而實際中存在著各種散熱損失，反平衡測量法就是通過計算各種熱損失來確定鍋爐熱效率的間接方法。

　　鍋爐反平衡效率的計算公式為：燃燒損失；q5為散熱損失；q6為灰渣物理熱損失。下面給出各項熱損失對熱效率的影響因素：排煙熱損失指煙氣離開鍋爐末級受熱面時帶走的部分熱量，在排煙溫度為200弋作用時標(biāo)準(zhǔn)值約為11%12%，是鍋爐主要熱損失之一。排煙損失q1主要取決于排煙溫度和過量空氣系數(shù)的大小。

　　鍋爐排煙溫度是反映鍋爐設(shè)計、運行狀況及設(shè)備健康水平的綜合性參數(shù)。在鍋爐運行中，操作不當(dāng)引起排煙溫度升高或排煙量增大，都會增加排煙熱損失，使鍋爐熱效率下降。工業(yè)鍋爐的排煙溫度一般為180-200弋，排煙溫度每增進(jìn)15-20弋，排煙熱損失q2增進(jìn)1%左右。排煙溫度偏高的原因：有的鍋爐尾部沒有裝設(shè)受熱面，煙道余熱沒有被完全利用；大部分鍋爐沒有裝吹灰器或沒有使用吹灰器；沒有水處理裝備，由此造成受熱面積灰甚至結(jié)垢，影響傳熱能力，輻射吸熱量減少，排煙溫度升高，排煙損失增大；爐膛或煙道漏風(fēng)嚴(yán)重，增加煙氣帶走的熱損失，同時造成爐膛溫度降低，使得鍋爐熱效率降低。

　　由于鍋爐爐膛是負(fù)壓，若爐門、爐墻、灰斗、煙道等不嚴(yán)密，大量空氣被抽入爐膛，使?fàn)t膛和煙道中的煙氣量大大增多，破壞正常燃燒，增大排煙量，或是由于送引風(fēng)、配風(fēng)不合理，風(fēng)機(jī)時間供給的風(fēng)量偏大都會導(dǎo)致過量空氣系數(shù)a偏大。這不但增大了排煙熱損失，造成爐膛溫度降低，同時增大了其它熱損失。

　　1.2化學(xué)不完全燃燒熱損失化學(xué)不完全燃燒熱損失指燃燒過程中產(chǎn)生的可燃?xì)怏w未完全燃燒而隨煙氣排走所造成的熱損失。q3的標(biāo)準(zhǔn)值一般為2.4%，工業(yè)鍋爐一般為0%3%，主要受燃煤的揮發(fā)和空氣過量系數(shù)的影響。爐膛內(nèi)溫度過低，燃燒過程太慢或是配風(fēng)不均勻，爐膛內(nèi)氣流擾動不好，空氣與煤在燃燒過程中析出的可燃?xì)怏w不能很好的混合接觸，空氣過量系數(shù)過小或局部過小，燃燒由于氧氣量不足，導(dǎo)致化學(xué)不完全燃燒熱損失增大；空氣過量系數(shù)過大，燃燒則由于爐膛溫度降低，同樣導(dǎo)致化學(xué)不完全燃燒熱損失增大。

　　機(jī)械不完全燃燒損失機(jī)械不完全燃燒熱損失指固體碳顆粒在爐內(nèi)未完全燃燒即隨飛灰和爐渣一同排出爐外而造成的熱損失。機(jī)械不完全燃燒熱損失反映了煤炭燃燒的完全程度，是判斷鍋爐熱效率的重要指標(biāo)。燃煤工業(yè)鍋爐的機(jī)械不完全燃燒損失q4―般高達(dá)8%12%，是鍋爐的主要熱損失，由飛灰不完全燃燒損失和爐渣不完全燃燒損失兩部分組成。機(jī)械不完全燃燒損失高的主要原因有：燃料中因水分過大或揮發(fā)分過低均會延緩著火，以至于燃燒結(jié)束時煤炭顆粒還未完全燃燼，煤炭顆粒過大也會導(dǎo)致固體炭不完全燃燒。

　　煤層過厚或者進(jìn)煤速度過怏，運行中不調(diào)整煤層厚度，煤炭在爐膛內(nèi)來不及完全燃燒，風(fēng)煤配比不合適，送風(fēng)不合理，不能提供適合煤炭充分燃燒的空氣量。

　　爐膛的結(jié)構(gòu)合理與否，如鍋爐的幾何結(jié)構(gòu)，高矮胖瘦，爐拱的覆蓋面積與爐膛的布置，后拱與水平傾角，燃燒室拆煙墻形狀。

　　爐排形式和配風(fēng)結(jié)構(gòu)不合理，側(cè)密封裝置的設(shè)計和安裝不好，使大量的風(fēng)從爐排兩側(cè)竄出，相應(yīng)的爐排中間部位風(fēng)量不足。

　　散熱損失是指鍋爐運行中，由于保溫材料并非完全絕熱，鍋爐介質(zhì)和工質(zhì)的熱量通過爐墻、煙風(fēng)道、架構(gòu)、汽水管道的外表面散發(fā)出來的熱損失。工業(yè)鍋爐的散熱損失平均為3%4%，主要是由于鍋爐表面保溫較差，維護(hù)不好，有的墻裂縫，有的人孔門、檢修門內(nèi)側(cè)的絕熱材料脫落，爐門燒壞變形，關(guān)不嚴(yán)等造成的。

　　提高熱效率的措施針對以上影響鍋爐熱效率的主要因素，采取以下措施。

　　降低排煙熱損失降低排煙溫度設(shè)計鍋爐時，首先要對該參數(shù)進(jìn)行科學(xué)選定。鍋爐排煙溫度的合理選定，直接影響到鍋爐機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性和其尾部受熱面工作的安全性。選擇并在實際操作中達(dá)到較低的排煙溫度，可以較明顯降低鍋爐的排煙熱損失，有利于提高鍋爐的熱效率，節(jié)約能源及降低鍋爐的運行費用。

　　在工業(yè)鍋爐尾部裝省煤器或空氣預(yù)熱器。省煤器利用鍋爐尾部的煙氣熱量加熱給水，降低排煙溫度，提高鍋爐效率，節(jié)約燃料消耗量�？諝忸A(yù)熱器可改善燃料的著火條件和燃燒過程，提高理論燃燒溫度，強(qiáng)化爐膛的輻射。

　　治理爐膛結(jié)焦。具體方法有：增加鍋爐運行氧氣濃度，避免爐膛內(nèi)還原性氣氛而導(dǎo)致灰熔點降低；加強(qiáng)爐內(nèi)吹灰，減少受熱面積灰以保持受熱面清潔，減少磨損。

　　調(diào)整火焰在爐膛中的位置。火焰在爐膛中的位置可以通過調(diào)節(jié)各層熱風(fēng)閥的開度進(jìn)行調(diào)整，開大上層風(fēng)門、關(guān)小下層風(fēng)門可降低火焰高度，使煙氣在爐膛中的流動路線變長，燃料燃燒的空間變大、時間變長，可有效降低排煙溫度。

　　保證軟化除氧水及蒸汽的品質(zhì)，防止出現(xiàn)汽水管道結(jié)垢。嚴(yán)格鍋爐補(bǔ)給水的水處理，消除水中的溶解氧和其它鹽類雜質(zhì)，對不符合要求的回水進(jìn)行必要的水處理。

　　2.1.2調(diào)整過量空氣系數(shù)鍋爐運行中應(yīng)檢查底部冷灰斗、爐墻、爐門、風(fēng)道的密封情況，關(guān)閉入孔門、檢查孔等，合理調(diào)整爐膛負(fù)壓，合理匹配鼓、引風(fēng)機(jī)，合理選擇風(fēng)機(jī)時間供給的風(fēng)量，避免爐膛及煙風(fēng)道的漏風(fēng)，調(diào)整合適的過量空氣系數(shù)，減少排煙帶走的熱損失，提高鍋爐的熱效率。

　　降低化學(xué)不完全燃燒損失化學(xué)不完全燃燒損失主要是一氧化碳?xì)怏w未完燃燒而隨煙氣排出而產(chǎn)生的熱損失。鍋爐設(shè)計中應(yīng)盡量選用合理的煤種，運行中應(yīng)檢測爐膛出口一氧化碳含量，合理調(diào)節(jié)風(fēng)量，降低排煙中一氧化碳的含量；合理設(shè)計爐拱以加強(qiáng)爐內(nèi)氣流擾動，提高爐內(nèi)溫度，均勻配風(fēng)，避免局部風(fēng)量不足。

　　降低機(jī)械不完全燃燒損失降低機(jī)械不完全燃燒損失是提高鍋爐熱效率的首要條件。在運行中應(yīng)盡可能降低鍋爐的漏煤、爐渣與飛灰的可燃物含量，而由于飛灰占總灰量的比例相對大，設(shè)法降低飛灰含碳量尤其重要。

　　合理調(diào)整煤粉系度。大塊煤砸碎，燃煤加濕，增加黏度，減少漏煤，避免炭粒過大，影響炭粒完全燃燒。

　　適當(dāng)提高爐溫。加未燃帶，砌筑耐火磚拱，加大爐拱對爐排的遮蓋面積。

　　延長煙氣在爐內(nèi)停留時間。合理設(shè)計爐拱形狀、后拱與水平傾角、燃燒室拆煙墻形狀等使?fàn)t內(nèi)形成a狀氣流，加二（下轉(zhuǎn)第181頁如何提高食品實驗室檢驗結(jié)果的準(zhǔn)確性孔令梅（曲阜市產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗所山東曲阜273100）食品的質(zhì)量不僅直接關(guān)系到企業(yè)的發(fā)展，也關(guān)系到消費者的健康和生命安全。因此，在食品檢驗過程中，保證檢驗結(jié)果的準(zhǔn)確性是很重要的。實驗室資質(zhì)認(rèn)定評審準(zhǔn)則和食品檢驗機(jī)構(gòu)資質(zhì)認(rèn)定評審準(zhǔn)則，從管理、技術(shù)兩個方面，對食品實驗室提出了嚴(yán)格的要求。筆者從事食品檢驗工作多年，就如何提高食品實驗室檢測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性談以下觀點。

　　一個實驗室的水平高低優(yōu)劣，很大程度上取決于人員的素質(zhì)與水平。食品檢驗人員和技術(shù)管理人員應(yīng)當(dāng)熟悉食品安全以及相關(guān)法律和有關(guān)食品安全標(biāo)準(zhǔn)、檢驗方法原理、掌握檢驗技能、標(biāo)準(zhǔn)操作程序、質(zhì)量控制要求、實驗室安全與防護(hù)知識、計量和數(shù)據(jù)知識等。從事食品檢驗活動的人員應(yīng)當(dāng)持證上崗，檢驗人員中具有中級以上（含中級）專業(yè)技術(shù)職稱或同等能力人員的比例應(yīng)當(dāng)不少于30%.所以實驗室應(yīng)重視人才的培養(yǎng)，加強(qiáng)技術(shù)培訓(xùn)，根據(jù)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)、檢測方法的變更、設(shè)備更新和開拓新檢驗領(lǐng)域工作的需要，通過自學(xué)和外派培訓(xùn)學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)新標(biāo)準(zhǔn)、新的檢測方法、測量不確定度評定等理論和實際操作方法，不斷提高檢驗人員技術(shù)能力水平。嚴(yán)格按照程序文件、作業(yè)指導(dǎo)書及按操作規(guī)程進(jìn)行檢驗檢測，不忽視檢驗過程中的每一個細(xì)小環(huán)節(jié)，明白細(xì)節(jié)決定成敗的道理；審核人員要深刻理解標(biāo)準(zhǔn)，靈活的運作標(biāo)準(zhǔn)，掌握審核技巧以及出現(xiàn)異常檢測數(shù)據(jù)時的處理方法，提高檢測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

　　設(shè)施和檢測條件設(shè)施和環(huán)境是檢測工作的重要基礎(chǔ)條件，是直接影響檢測數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性的重要要素。食品檢驗機(jī)構(gòu)應(yīng)當(dāng)具備固定的檢驗工作場所以及專用于食品檢驗活動所需的冷藏和冷凍、數(shù)據(jù)處理與分析、信息傳輸設(shè)施和設(shè)備等工作條件。如果檢測條件達(dá)不到檢測方法的要求，有可能對整個檢測活動產(chǎn)生不良影響，造成檢測數(shù)據(jù)無效。因此所選擇的檢測設(shè)備的量程、精度要與所檢樣品的項目相適宜，在使用前要校準(zhǔn)或核查，并按檢定周期進(jìn)行計量檢定，經(jīng)常對所有儀器設(shè)備進(jìn)行維護(hù)，保證其量值準(zhǔn)確可靠。檢測時盡量在檢測標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的檢測環(huán)境條件下進(jìn)行，特別是對于一些檢測環(huán)境條件影響較大的檢測項目，必須嚴(yán)格檢測環(huán)境條件。

　　檢驗標(biāo)準(zhǔn)和方法檢驗標(biāo)準(zhǔn)和方法是實驗室實施檢測工作的依據(jù)，是實驗室開展檢測工作所必須的資源，也是組成實驗室質(zhì)量管理體系所必須的作業(yè)指導(dǎo)書。正確的選擇檢測方法對提高檢測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性是至關(guān)重要的，它能規(guī)范檢測工作，減少檢測工作的隨意性，保證檢測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，這就要求檢測人員根據(jù)項目的要求，制定相應(yīng)的檢測程序，選擇合適的檢測方法，應(yīng)優(yōu)先選擇國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，地方標(biāo)準(zhǔn)作為檢測的依據(jù)。

　　設(shè)備和標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)儀器設(shè)備和標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)是實驗室開展檢測工作所必須的重要資源，也是保證檢測工作質(zhì)量、獲取可靠測量數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)。食品檢驗機(jī)構(gòu)應(yīng)當(dāng)配備滿足所開展的檢驗活動必需的儀器設(shè)備、樣品前處理裝置以及標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)<物質(zhì)>或標(biāo)準(zhǔn)菌<毒>種等。所用儀器設(shè)備的技術(shù)指標(biāo)和功能應(yīng)滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，量程應(yīng)與被測參數(shù)的技術(shù)指標(biāo)相適應(yīng)；每臺儀器設(shè)備及軟件、標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)均應(yīng)有與其校驗狀況相對應(yīng)的標(biāo)識來表明其狀態(tài)（合格、準(zhǔn)用、停用），并按檢定或校準(zhǔn)結(jié)果的修正值對檢測值進(jìn)行修正。儀器設(shè)備（包括軟件）、標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)（物質(zhì)）或標(biāo)準(zhǔn)菌（毒）種等有專人管理，滿足溯源要求。

　　樣品抽取和制備樣品的抽取及樣品的制備是檢測工作中最重要的第一步工序，也是關(guān)鍵的一步。正確的抽取具有代表性的均勻樣品，是保證檢測數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性的重要環(huán)節(jié)，因此抽取樣品一定要嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的方法或經(jīng)批準(zhǔn)的抽樣實施方案規(guī)定進(jìn)行，以確保檢測數(shù)據(jù)能真實反映原樣品的情況，提高檢測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。樣品制備時要嚴(yán)格按照檢測標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的方法進(jìn)行，使所制備的樣品保持原始樣品的特性，提高后續(xù)檢測工作的準(zhǔn)確性。

　　為確保檢測結(jié)果的準(zhǔn)確有效，實驗室應(yīng)有質(zhì)量控制程序和質(zhì)量控制計劃，以監(jiān)控檢測工作的全過程。因此，實驗室應(yīng)經(jīng)常利用內(nèi)部手段，如盲樣檢測、留樣檢測、人員比對、方法比對等驗證檢測工作的可靠性，并借助外部力量驗證檢測能力。在檢測過程中，不是不允許出現(xiàn)問題，需要發(fā)現(xiàn)問題并控制它，找出原因，針對原因采取改進(jìn)措施，從而提高實驗室檢測數(shù)據(jù)的可靠性、穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性。

　　檢驗過程、原始記錄檢測過程是整個檢測工作的核心，為了提高檢測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，要求對同一樣品的相同檢測項目進(jìn)行平行試驗，以減少隨機(jī)誤差，同一樣品通常要求平行測定2~4次，同時進(jìn)行空白實驗，以消除試劑和雜質(zhì)引入的誤差。原始記錄是整個檢驗過程和檢驗結(jié)果信息的真實記錄，是編制檢驗報告的基礎(chǔ)，更是檢測水平的體現(xiàn)。原始記錄主要包括樣品編號、產(chǎn)品名稱、樣品數(shù)量、檢驗項目、檢驗依據(jù)、使用儀器、檢驗方法、樣品處理條件和時間、計量單位和計算公式、測量和測量讀數(shù)，以及測量過程中其他一些必要的描述等，必須包含有"足夠“的信息，使檢測工作通過原始記錄能夠”復(fù)現(xiàn)“。

　　結(jié)果報告是實驗室檢測工作的最終產(chǎn)品，也是實驗室工作質(zhì)量的最終體現(xiàn)，結(jié)果報告的準(zhǔn)確性和可靠性，直接關(guān)系客戶的切身利益，也關(guān)系到實驗室的形象和信譽(yù)。在檢測過程結(jié)束后，實驗室應(yīng)及時出具檢測數(shù)據(jù)和結(jié)果，應(yīng)注意以下幾點：（�。�檢驗依據(jù)的正確性，即按照相關(guān)技術(shù)規(guī)范或標(biāo)準(zhǔn)的要求和規(guī)定的程序；（2）檢驗報告的及時性，按規(guī)定時限向客戶提交結(jié)果報告；（3）檢驗報告的準(zhǔn)確性，即對報告的質(zhì)量要求，應(yīng)當(dāng)準(zhǔn)確、清晰、客觀、真實、易于理解；（4）對使用計量單位的要求，應(yīng)當(dāng)使用法定計量單位；（5）嚴(yán)格按GB/T8170-2008數(shù)據(jù)修約規(guī)則與極限數(shù)值的表示和判定進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，結(jié)果報告值與標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的小數(shù)位保持一致，檢測結(jié)論用語一定要科學(xué)合理、言簡意賅、準(zhǔn)確明了，讓人看了不會產(chǎn)生歧義。

　　總之，在食品檢驗過程中，應(yīng)嚴(yán)格從檢驗流程的各個環(huán)節(jié)加以控制，從樣品抽取、制備、校準(zhǔn)儀器設(shè)備、配制試劑、選擇檢驗方法、控制實驗室環(huán)境、操作人員的熟練程度及對相關(guān)檢驗項目等幾方面加以控制，以確保檢驗結(jié)果的準(zhǔn)確性。I科（上接第195頁）次風(fēng)以增加爐內(nèi)氣流和煤粉混合，加強(qiáng)攪拌作用。

　　提高運行管理水平。合理配風(fēng)，合理調(diào)節(jié)風(fēng)量，選擇合適的煤層厚度和爐排速度，選擇合適的過量空氣系數(shù)，堵漏風(fēng)。

　　加強(qiáng)維護(hù)保養(yǎng)，整修鍋爐本體及管道保溫層，防止和減少熱量損失。消除供熱系統(tǒng)中閥門和接頭等部位的跑、冒、滴、漏現(xiàn)象。在鍋爐輻射段保溫層內(nèi)噴涂高溫遠(yuǎn)紅外涂料，提高爐膛吸熱能力，減少熱量損失。